Штурвал как орган управления¶

Штурвал — орган управления рулевым приводом на судах, летательных аппаратах и некоторых наземных машинах, представляющий собой колесо или рычажное устройство, поворот которого изменяет положение руля или рулевых плоскостей. Наиболее распространён в судоходстве и авиации, где служит основным средством задания направления движения. Конструктивно штурвал соединяется с рулевым механизмом механической, гидравлической или электрической передачей.

¶История

Прообраз штурвала появился в Китае и Средиземноморье в эпоху раннего судоходства. До его изобретения направление судна задавали рулевым веслом, закреплённым на корме, либо поперечным брусом — румпелем. Управление веслом требовало значительных усилий и не позволяло точно выдерживать курс при сильном волнении.

В XIII–XIV веках в Европе распространился навесной руль с баллером (вертикальным валом), что позволило передавать усилие через систему рычагов. Первые собственно штурвалы — колесо с рукоятками, соединённое с баллером тросами (штуртросами), — появились на европейских судах в начале XVIII века. Такая конструкция давала выигрыш в силе и позволяла работать нескольким матросам одновременно.

С середины XIX века на паровых судах начали применять паровые рулевые машины, а в XX веке — гидравлические и электрические приводы. Сам штурвал при этом сохранил функцию задающего органа: поворот колеса передаёт команду исполнительному механизму.

В авиации штурвал (или ручка управления) появился вместе с первыми управляемыми летательными аппаратами братьев Райт в начале XX века. На тяжёлых самолётах утвердилась форма «рога» — колонка с двумя рукоятками, поворот которых управляет элеронами, а отклонение от себя и на себя — рулём высоты.

¶Устройство и принцип работы

Классический судовой штурвал состоит из следующих элементов:

• Обод — кольцо, за которое удерживают и вращают колесо.
• Спицы — радиальные перемычки, соединяющие обод со ступицей.
• Рукоятки — выступы на ободе, обеспечивающие хват.
• Ступица — центральная часть, насаженная на вал.
• Вал и передача — механизм, связывающий штурвал с рулевой машиной.

На малых судах применяется прямая механическая связь через тросы и блоки. На крупных — гидравлические системы, где поворот штурвала открывает клапаны насоса, подающего рабочую жидкость в цилиндры рулевой машины. На современных судах распространены электрические системы с дистанционной передачей сигнала (телемоторы, сельсины), при которых штурвал фактически работает как задатчик угла.

В авиации штурвал связан с рулевыми поверхностями через тросовую проводку либо гидроусилители (бустеры). Отклонение колонки передаётся рулю высоты, поворот — элеронам; на многих типах на штурвале размещены кнопки управления радиосвязью, триммером и автопилотом.

¶Виды и классификация

На речных и морских судах встречается сдвоенный штурвал, позволяющий управлять с двух бортов. На спортивных яхтах применяют небольшое колесо без рукояток, рассчитанное на одного рулевого.

¶Применение

Основная сфера применения штурвала — судоходство. На морских и речных судах он размещается на ходовом мостике, обычно по диаметральной плоскости. Рядом располагаются репитер компаса, машинный телеграф и средства связи.

В авиации штурвал — основной орган ручного управления на самолётах транспортной и общей авиации; на истребителях и спортивных машинах его заменяет ручка управления (сайдстик).

В наземной технике термин иногда применяют к рулевому колесу тракторов, комбайнов и некоторых военных машин, хотя в профессиональной речи закрепилось слово «руль».

¶Управление и экипаж

На крупных судах штурвалом управляет рулевой — матрос или старшина, подчиняющийся вахтенному офицеру. Команды подаются в стандартной форме: «Право руля», «Лево на борт», «Одержать». Рулевой докладывает о фактическом положении руля, например: «Руль право десять».

При автоматическом режиме штурвал отключается, и курс выдерживает авторулевой, а рулевой выполняет функции наблюдения. Переход на ручное управление производится по команде вахтенного офицера.

В авиации управление штурвалом осуществляет пилот; на многопилотных воздушных судах действует принцип распределения обязанностей: один пилотирует, другой контролирует приборы и связь.

¶Обозначения и традиции

На судах направление поворота штурвала и положение пера руля маркируются. Классическая команда «Право руля» означает поворот штурвала по часовой стрелке, при котором перо руля отклоняется вправо, а нос судна идёт влево (для судов с обычным рулём). Это несоответствие требует от рулевого устойчивого навыка.

Существует морская традиция устанавливать штурвал с нечётным числом спиц — чаще всего с восемью или десятью рукоятками; чётное число считалось неблагоприятным. На многих судах штурвал изготавливают из ценных пород дерева, что связано как с удобством хвата, так и с эстетикой.

¶Штурвал в культуре

Изображение штурвала — устойчивый символ мореплавания, навигации и управления. Оно используется в эмблемах флотов, морских училищ, портов и судоходных компаний. В геральдике штурвал встречается на гербах приморских городов.

В переносном смысле «встать за штурвал» означает принять на себя руководство, а «у штурвала» — находиться во главе дела. В литературе и кинематографе штурвал нередко выступает метафорой ответственности за курс и судьбу экипажа.

Источники: учебные пособия по судовождению и управлению судном; руководства по конструкции летательных аппаратов; морские энциклопедические словари; материалы по истории судостроения.